一种红外热成像帧率检测系统及其使用方法与流程

本发明涉及红外热成像领域，尤其涉及一种红外热成像帧率检测系统及其使用方法。

背景技术：

1、红外热成像技术快速发展及广泛应用，给热成像产品的检测带来极大的挑战，其中红外热成像帧率的检测，对实时性要求高、快速目标检测识别、跟踪导引等设备而言具有重要的意义。

2、目前，一般的红外热成像系统的图像帧率在25hz左右，帧率较快的能到达50hz甚至100hz，因此有必要开发一套红外视频帧率检测系统，以满足实际应用需求。

3、中国专利cn114140362a《一种热成像图像校正方法和装置》公开了一种热成像图像校正方法和装置，方法包括：确定待校正热图像所对应热成像设备的运动状态；利用所述运动状态对应的目标筛选条件从所述待校正热图像中确定噪声干扰像素；根据所述噪声干扰像素对所述待校正热图像进行校正。该现有技术虽然通过噪声干扰像素对待校正图像进行校正，然而却不会对热成像设备的帧率进行检测，若该设备被锁频至较低频率而未被检测出来，在进行较为重要的工作时，会出现不必要的系统误差，影响红外热成像结果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种红外热成像帧率检测系统及其使用方法，用于检测红外热成像设备的帧率，解决当前红外热成像设备未对帧率检测，无法计算系统误差带来的影响的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种红外热成像帧率检测系统，所述红外热成像帧率检测系统应用于靶标的高速运动，所述红外热成像帧率检测系统包括红外热成像模块、运动靶标模块、视频采集模块、显示模块、供配电模块和帧率检测模块；

3、所述运动靶标模块与供配电模块电性连接，用于模拟高速运动；

4、所述红外热成像模块与视频采集模块通信连接，用于对高速运动过程进行全程录像；

5、所述视频采集模块与红外热成像模块通信连接，用于采集高速运动过程的视频并输出；

6、所述显示模块与视频采集模块通信连接，用于显示红外热成像模块输出的视频图像；

7、所述供配电模块与红外热成像模块、运动靶标模块、视频采集模块和显示模块电性连接，用于给各模块提供电能；

8、所述帧率检测模块与视频采集模块通信连接，用于接收其输出的图像帧数据并计算帧率。

9、优选的，所述帧率检测模块包括工控机，所述红外热成像模块包括红外热成像设备；

10、所述工控机与视频采集模块通信连接，所述红外热成像设备对靶标运动过程进行全程录像输出至视频采集模块，视频采集模块将图像帧数据转发至工控机，工控机通过靶标运动过程的总帧数和运动时间计算帧率：

11、

12、其中，fa为红外热成像设备的帧率，na为靶标运动过程图像的总帧数，t为靶标运动的总时间。

13、优选的，所述运动靶标模块包括圆周运动靶标和水平运动靶标；

14、所述圆周运动靶标与水平运动靶标相对红外热成像设备固定设置，所述圆周运动靶标用于提供持续的圆周运动图像，所述水平运动靶标用于提供持续的水平运动图像。

15、优选的，所述红外热成像模块包括需要检测的红外热成像设备，

16、所述红外热成像设备与视频采集模块通信连接，对运动靶标模块的运动过程进行全程录像，并输出至视频采集模块。

17、优选的，所述视频采集模块包括视频采集卡；

18、所述视频采集卡与红外热成像设备通信连接，用于接收红外热成像设备输出的运动靶标模块的运动过程图像，并输出至帧率检测模块。

19、优选的，所述显示模块包括监视器，

20、所述监视器与视频采集卡通信连接，用于显示红外热成像设备实时输出的图像；

21、根据红外热成像设备接口类别，所述监视器包括网口输出类、数字视频信号输出类和模拟视频信号输出类。

22、另一方面，本发明还提供一种红外热成像帧率检测系统的使用方法，所述红外热成像帧率检测系统的使用方法应用于如上任一所述的红外热成像帧率检测系统，所述红外热成像帧率检测系统还包括示波器，所述红外热成像帧率检测系统的使用方法还包括以下步骤：

23、s1，设置系统工作环境，将圆周运动靶标和水平运动靶标加热到预设温度，使红外热成像设备清晰的观察到靶标，输出图像到监视器显示；

24、s2，触发靶标运动，使用示波器精确测量水平运动靶标运动全程所需要的时间t，连续测量n次取平均值；

25、s3，再次触发靶标运动，红外热成像设备记录该过程的图像信息，通过视频采集卡将图像信息传输至工控机；

26、s4，使用工控机进行视频分析处理，剔除重复的无效图像帧，计算视频中的有效图像帧，并最终统计系统帧率：

27、

28、其中，fa为红外热成像设备的帧率，na为靶标运动过程图像的总帧数，t为靶标运动的总时间。

29、优选的，所述步骤s1还包括：

30、设置系统工作环境包括，确保水平运动靶标及圆周运动靶标能够出现在红外热成像设备的视场内，并占据2/3区域。

31、本发明的一种红外热成像帧率检测系统及其使用方法相对于现有技术具有以下有益效果：

32、(1)通过设计一套水平运动靶标和圆周运动靶标，形成一个动态的可被检测的场景，并使用帧率检测模块自动删除无效图像帧，计算出系统真实的帧率；

33、(2)通过水平运动靶标结合圆周运动靶标，确保每一帧真实图像均有区别，因红外热成像设备对热源敏感，使用电热丝以及电热片对靶标加热，确保成像效果不影响观察测试结果。

技术特征：

1.一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述红外热成像帧率检测系统应用于靶标的高速运动，所述红外热成像帧率检测系统包括红外热成像模块(1)、运动靶标模块(2)、视频采集模块(3)、显示模块(4)、供配电模块(5)和帧率检测模块(6)；

2.如权利要求1所述的一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述帧率检测模块(6)包括工控机(61)，所述红外热成像模块(1)包括红外热成像设备(11)；

3.如权利要求2所述的一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述运动靶标模块(2)包括圆周运动靶标(21)和水平运动靶标(22)；

4.如权利要求3所述的一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述红外热成像模块(1)包括红外热成像设备(11)，

5.如权利要求4所述的一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述视频采集模块(3)包括视频采集卡(31)；

6.如权利要求5所述的一种红外热成像帧率检测系统，其特征在于，所述显示模块(4)包括监视器(41)，

7.一种红外热成像帧率检测系统的使用方法，其特征在于，所述红外热成像帧率检测系统的使用方法应用于如权利要求1-6中的任一项所述的红外热成像帧率检测系统，所述红外热成像帧率检测系统还包括示波器，所述红外热成像帧率检测系统的使用方法包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的一种红外热成像帧率检测系统的使用方法，其特征在于，所述步骤s1还包括：

技术总结
本发明提出了一种红外热成像帧率检测系统及其使用方法，系统包括红外热成像模块、运动靶标模块、视频采集模块、显示模块和帧率检测模块；运动靶标模块与供配电模块电性连接，用于模拟高速运动；红外热成像模块与视频采集模块通信连接，用于对高速运动过程进行全程录像；视频采集模块与红外热成像模块通信连接，用于采集高速运动过程的视频并输出；显示模块与视频采集模块通信连接，用于显示红外热成像模块输出的视频图像；帧率检测模块与视频采集模块通信连接，用于接收其输出的图像帧数据并计算帧率。通过设计一套水平运动靶标和圆周运动靶标，形成一个动态的可被检测的场景，并使用帧率检测模块自动删除无效图像帧，计算出系统真实的帧率。

技术研发人员：张俊平,石斌
受保护的技术使用者：武汉新朗光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15